(57)【要約】【課題】主燃焼失火後においても着火時期の検出精度の低下を抑制できるディーゼルエンジンの着火時期検出装置を提供する。【解決手段】ディーゼルエンジンの着火時期検出装置において、主燃焼期間に加速度センサの出力値を積算する主燃焼期間積算手段Ｓ１０６、Ｓ２０５と、予備燃焼期間に加速度センサの出力値を積算する予備燃焼期間積算手段Ｓ２０２と、主燃焼の失火を判定する失火判定手段Ｓ１１０と、主燃焼が失火していない場合には予備燃焼期間の総積算値を主燃焼期間の総積算値で割った総積算値比に基づいて着火時期判定レベルを設定し、主燃焼が失火している場合には予備燃焼期間の総積算値を失火時用総積算値で割った総積算値比に基づいて着火時期判定レベルを設定する判定レベル設定手段Ｓ１０２と、主燃焼期間の開始時より積算した積算値が着火時期判定レベルに到達した到達時期に基づいて着火時期を検出する着火時期検出手段Ｓ１０９とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに設置された加速度センサの出力値に基づいて各気筒の着火時期を検出するディーゼルエンジンの着火時期検出装置において、
主燃焼期間に、前記加速度センサの出力値を積算する主燃焼期間積算手段と、
主燃焼期間よりも前の予備燃焼期間に、前記加速度センサの出力値を積算する予備燃焼期間積算手段と、
主燃焼が失火しているか否かを判定する失火判定手段と、
主燃焼が失火していない場合には予備燃焼期間の総積算値を主燃焼期間の総積算値で割った総積算値比に基づいて着火時期判定レベルを設定し、主燃焼が失火している場合には予備燃焼期間の総積算値を失火時用総積算値で割った総積算値比に基づいて着火時期判定レベルを設定する判定レベル設定手段と、
主燃焼期間の開始時より積算した積算値が前記着火時期判定レベルに到達した到達時期に基づいて着火時期を検出する着火時期検出手段と、
を備えることを特徴とするディーゼルエンジンの着火時期検出装置。
【請求項２】
予備燃焼の燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段と、
予備燃焼の燃焼状態が悪化している場合には、予備燃焼期間の総積算値を主燃焼期間の総積算値で割った総積算値比に基づき、燃焼状態が改善するように予備燃焼のための予備燃料噴射量を補正する予備燃料噴射量補正手段と、をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの着火時期検出装置。
【請求項３】
前記予備燃料噴射量補正手段は、主燃焼が失火している場合には予備燃焼期間の総積算値を失火時用総積算値で割った総積算値比に基づき、予備燃料噴射量を補正する、
ことを特徴とする請求項２に記載のディーゼルエンジンの着火時期検出装置。
【請求項４】
前記判定レベル設定手段は、失火前の燃焼サイクルにおいて算出された主燃焼期間の総積算値を失火時用総積算値とする、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のディーゼルエンジンの着火時期検出装置。
【請求項５】
前記着火時期検出手段は、着火時期を以前に検出された複数の着火時期を用いて平均化処理する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のディーゼルエンジンの着火時期検出装置。
【請求項６】
前記着火時期検出手段は、主燃焼失火時に平均化処理で使用される過去データ数である平均回数を低減して、失火状態からの復帰後に平均回数を徐々に増大させる、
ことを特徴とする請求項５に記載のディーゼルエンジンの着火時期検出装置。
【請求項７】
前記着火時期検出手段は、目標着火時期と着火時期との差に基づいて、主燃焼失火時における平均化処理の平均回数を決定する、
ことを特徴とする請求項６に記載のディーゼルエンジンの着火時期検出装置。
【請求項８】
前記着火時期検出手段は、失火後の燃焼サイクル数に基づいて、失火状態からの復帰後における平均化処理の平均回数を決定する、
ことを特徴とする請求項６に記載のディーゼルエンジンの着火時期検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンにおける着火時期を検出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンでは、燃料噴射時期を制御することで着火時期が調整される。ディーゼルエンジンにおける着火時期は排気中のＮＯｘ排出量や燃料消費率に影響し、実際の着火時期を所望の着火時期に制御することはＮＯｘ排出量と燃料消費率とを両立させる上で重要である。
【０００３】
特許文献１には、ディーゼルエンジンのシリンダブロックに加速度センサであるノックセンサを取り付け、検知された振幅が所定の着火時期判定レベルになった時を着火時期と判定するようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１４４５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ノックセンサの検出値によって複数の気筒の着火時期を判定する場合、気筒毎にノックセンサまでの距離が異なることから、各気筒での燃焼に起因する振動が仮に同程度であっても、その振動を検出するノックセンサの位置では各気筒の信号の大きさが異なってしまう。そのため着火時期判定レベルを一定値として各気筒の実着火時期を判定したのでは、各気筒の着火時期を正確に判定することができない。
【０００６】
一方、予備燃焼を行うことで安定した主燃焼を行うことが知られているが、本件出願人は、同一気筒からの主燃焼期間におけるノックセンサの検出値の総積算値と、主燃料噴射とは異なるプレ燃料噴射等の予備噴射による予備燃焼期間におけるノックセンサの検出値の総積算値との間には、ノックセンサと気筒の距離にかかわらず一定の関係があることを明らかにした。そして、特願２００９−０５９２５９において、予備燃焼期間の総積算値を主燃焼期間の総積算値で割った総積算値比に基づいて着火時期判定レベルを設定することで、実際の着火時期を精度よく求めることができる着火時期検出装置を提案した。
【０００７】
この着火時期検出装置は、総積算値比が大きいほど着火時期判定レベルを小さく設定するように構成されている。そのため主燃焼が失火した場合には、総積算値比が大きくなって着火時期判定レベルが過剰に小さく設定され、失火からの復帰後に着火時期が実際よりも進角側に検出されてしまい、着火時期の検出精度が低下するおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、主燃焼失火後においても着火時期の検出精度の低下を抑制することができるディーゼルエンジンの着火時期検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【００１０】
本発明は、エンジンに設置された加速度センサ（４１）の出力値に基づいて各気筒の着火時期を検出するディーゼルエンジン（１００）の着火時期検出装置において、主燃焼期間に加速度センサ（４１）の出力値を積算する主燃焼期間積算手段（Ｓ１０６、Ｓ２０５）と、主燃焼期間よりも前の予備燃焼期間に加速度センサ（４１）の出力値を積算する予備燃焼期間積算手段（Ｓ２０２）と、主燃焼が失火しているか否かを判定する失火判定手段（Ｓ１１０）と、主燃焼が失火していない場合には予備燃焼期間の総積算値を主燃焼期間の総積算値で割った総積算値比に基づいて着火時期判定レベルを設定し、主燃焼が失火している場合には予備燃焼期間の総積算値を失火時用総積算値で割った総積算値比に基づいて着火時期判定レベルを設定する判定レベル設定手段（Ｓ１０２）と、主燃焼期間の開始時より積算した積算値が着火時期判定レベルに到達した到達時期に基づいて着火時期を検出する着火時期検出手段（Ｓ１０９）と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、主燃焼が失火した場合には、予備燃焼期間の総積算値を失火時用総積算値で割った総積算値比に基づいて着火時期判定レベルを設定するので、着火時期判定レベルが過度に制御されることがなく、失火後における着火時期の検出精度の低下を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車両用のディーゼルエンジンの着火時期検出装置の概略構成図である。
【図２】プレ燃焼期間及び主燃焼期間におけるノックセンサの検出値の変化を示す図である。
【図３】プレ燃焼期間及び主燃焼期間におけるノック信号積算値の変化を示す図である。
【図４】着火時期検出ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】着火時期判定レベルの演算処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図６】補正値を決定するためのテーブルである。
【図７】第２実施形態の着火時期検出装置における着火時期判定レベルの演算処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】第３実施形態の着火時期検出装置における着火時期の算出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図９】主燃焼失火後からの燃焼サイクル数と平均化処理における平均回数との関係を示す図である。
【図１０】主燃焼失火前後の着火時期の変化を示す図である。
【図１１】主燃焼失火後からの燃焼サイクル数と平均化処理における平均回数との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
【００１４】
図１に示すエンジン１００は、車両用の直列４気筒のディーゼルエンジンである。エンジン１００は、燃焼室１へ吸気を流す吸気通路１０と、燃焼室１からの排気を流す排気通路２０とを備える。
【００１５】
吸気通路１０には、吸気絞り弁１１が設けられる。吸気絞り弁１１は、吸気通路１０の吸気流通面積を変化させることで、エンジン１００に供給される吸気量を調整する。吸気絞り弁１１を通過した吸気は、吸気コレクタを介してエンジン１００の各気筒に分配される。
【００１６】
エンジン１００のシリンダヘッドには、気筒毎にインジェクタ２が設置される。インジェクタ２は、燃焼室１内に燃料を噴射する。噴射された燃料は、燃焼室１内で高圧縮化されて高温になった吸気とともに燃焼する。燃焼により生じた排気は、燃焼室１から排気通路２０に排出される。
【００１７】
排気通路２０には、上流から順に窒素酸化物（ＮＯｘ）触媒コンバータ２１と、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）２２とが設けられる。
【００１８】
ＮＯｘ触媒コンバータ２１は、空気過剰率に応じてＮＯｘを捕集、浄化するＮＯｘ触媒を備える。
【００１９】
ＤＰＦ２２は、コージェライト製の多孔質のハニカム構造体であって、エンジン１００から排出された排気に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集し、ＰＭを除去した排気を下流に流す。
【００２０】
また、排気通路２０には、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置３０が設置される。ＥＧＲ装置３０は、排気通路２０を流れる排気の一部を、ＥＧＲ通路３１を介して吸気通路１０に再循環させる。吸気通路１０に再循環させるＥＧＲガス量は、ＥＧＲ通路３１に設けられた制御弁３２によって調整される。
【００２１】
上記したインジェクタ２は、圧縮上死点近傍で主燃料噴射を実施するとともに、主燃料噴射の前に少量の燃料を噴射することで急激な燃焼を抑制するプレ燃料噴射を実施するように、コントローラ４０によって制御される。
【００２２】
コントローラ４０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。
【００２３】
コントローラ４０には、ノックセンサ４１と、クランク角センサ４２と、アクセルペダルセンサ４３とからの検出データがそれぞれ信号として入力する。
【００２４】
ノックセンサ４１は、エンジン１００のシリンダブロックの側壁に設置される。ノックセンサ４１は、複数の気筒の振動を検知し得る適宜な位置を選択してシリンダブロックに１つ設けられる。ノックセンサ４１は、加速度センサであって、シリンダブロックの振動加速度を検出する。
【００２５】
クランク角センサ４２は、所定クランク角度ごとにクランク角度信号を生成する。クランク角度信号は、エンジン１００のエンジン回転速度を代表する信号として用いられる。
【００２６】
アクセルペダルセンサ４３は、アクセルペダルの踏み込み量を検出する。アクセルペダルの踏み込み量は、エンジン１００のエンジン負荷を代表する信号として用いられる。
【００２７】
コントローラ４０は、図２に示すように主燃料噴射時期以降の適切な時期に設定された主燃焼期間ΔＳｍａｉｎの開始時期よりノックセンサ４１の検出値に基づいてノック信号積算値を算出し、図３に示すようにノック信号積算値が着火時期判定レベルＳＬに達した時を着火時期として検出する。コントローラ４０は、目標着火時期と検出された着火時期とが一致するようにインジェクタ２の燃料噴射時期を進角又は遅角制御する。もしくは、プレ燃料噴射量を増減制御してもよいし、これら制御を組み合わせてもよい。
【００２８】
本件出願人は、特願２００９−０５９２５９において、プレ燃焼期間のノックセンサ４１の検出値の総積算値を主燃焼期間のノックセンサ４１の検出値の総積算値で割った総積算値比に基づいて着火時期判定レベルを設定することで、着火時期を精度よく求めることができる着火時期検出装置を提案している。この着火時期検出装置は、総積算値比が大きいほど着火時期判定レベルを小さく設定する。そのため主燃焼が失火した場合には、総積算値比が大きくなって着火時期判定レベルＳＬが過剰に小さく設定され、失火からの復帰後等において着火時期が実際よりも進角側に検出されてしまい、着火時期の検出精度が低下するおそれがある。
【００２９】
そこで、本実施形態の着火時期検出装置では、主燃焼失火時においても着火時期の検出精度の低下を抑制することができるように、着火時期判定レベルを設定する。
【００３０】
図４及び図５を参照して、エンジン１００における着火時期の検出について説明する。
【００３１】
図４は、コントローラ４０が気筒毎に実行する着火時期検出ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン１００の運転中に所定時間毎に繰り返し実行される。
【００３２】
ステップＳ１０１では、コントローラ４０は、クランク角センサ４２、アクセルペダルセンサ４３からの信号を読み込む。
【００３３】
ステップＳ１０２では、コントローラ４０は、主燃料が着火したか否かを判定するための着火時期判定レベルＳＬを設定する。着火時期判定レベルＳＬは、前回の燃焼サイクルにおける燃焼状態に基づいて設定される。着火時期判定レベルＳＬの設定処理については、図５を参照して後述する。
【００３４】
ステップＳ１０３では、今回の燃焼サイクルにおいてクランク角が所定の主燃焼期間ΔＳｍａｉｎ内にあるか否かを判定する。
【００３５】
主燃焼期間ΔＳｍａｉｎは、図２及び図３に示すように、エンジン出力を得るための主燃料噴射の着火時期を含み、燃焼圧の発生区間を抽出するように設定され、例えば５０〜６０°ＣＡ程度の期間とされる。主燃焼期間ΔＳｍａｉｎは、プレ燃料噴射による振動の影響を回避するために、このプレ燃焼期間ΔＳｐｒｅと重複しないように設定される。なお、主燃焼期間ΔＳｍａｉｎにおけるノック信号積算開始時期は、少なくとも着火時期よりも前であって、主燃料噴射の開始時期以降に設定され、圧縮上死点付近とされる。
【００３６】
図４に戻り、クランク角が主燃焼期間ΔＳｍａｉｎ内にある場合には、コントローラ４０はステップＳ１０４の処理を実行する。これに対して、クランク角が主燃焼期間ΔＳｍａｉｎ内になければ、コントローラ４０は、主燃焼期間ΔＳｍａｉｎにおけるノックセンサ４１の検出値に基づいて算出されるノック信号積算値Ｓを０にして初期化する。
【００３７】
ステップＳ１０４では、コントローラ４０は、ノックセンサ４１の検出値を読み込む。
【００３８】
ステップＳ１０５では、コントローラ４０は、ノックセンサ４１の検出値をバンドパスフィルタ処理やハイパスフィルタ処理して、明らかにノイズと考えられる周波数帯域を除いた所定周波数範囲の信号のみを抽出する。
【００３９】
ステップＳ１０６では、コントローラ４０は、ノックセンサ４１の検出値に基づいてノック信号積算値Ｓを算出して更新する。ノック信号積算値Ｓは、ノックセンサ４１によって検出される振動加速度の二乗値を順次積算して求められる。
【００４０】
ステップＳ１０７では、コントローラ４０は、ノック信号積算値Ｓを着火時期判定レベルＳＬと比較する。
【００４１】
ノック信号積算値Ｓが着火時期判定レベルＳＬに到達している場合には、コントローラ４０はステップＳ１０８の処理を実行する。これに対して、ノック信号積算値Ｓが着火時期判定レベルＳＬに到達していなければ、コントローラ４０は処理を終了する。
【００４２】
ステップＳ１０８では、コントローラ４０は、ノック信号積算値Ｓが着火時期判定レベルＳＬに到達した到達時期に基づいて、ノック信号積算開始時期から到達時期までの経過時間を算出する。
【００４３】
ステップＳ１０９では、コントローラ４０は、経過時間をクランク角に変換して、エンジン１００の着火時期を算出する。着火時期は少なくとも前回値を用いて平均化処理される。このようにして求められた着火時期は、エンジン１００における種々の制御に利用され、例えば着火時期が目標着火時期となるように燃料噴射時期が進角又は遅角制御される。
【００４４】
ステップＳ１１０では、コントローラ４０は、主燃焼が失火しているか否かを判定する。ステップＳ１０９で検出された着火時期が目標着火時期よりも大きく遅角している場合や主燃焼期間ΔＳｍａｉｎが終了してもノック信号積算値Ｓが着火時期判定レベルＳＬに到達しなかった場合に、主燃焼が失火していると判定する。
【００４５】
なお、失火判定は、筒内圧を検出する筒内圧センサに基づいて判定するようにしてもよい。
【００４６】
主燃焼が失火していないと判定された場合には、コントローラ４０はステップＳ１１１の処理を実行する。これに対して、主燃焼が失火していると判定された場合には、コントローラ４０はステップＳ１１２の処理を実行する。
【００４７】
ステップＳ１１１では、コントローラ４０は失火フラグＦを０に設定して処理を終了する。
【００４８】
ステップＳ１１２では、コントローラ４０は失火フラグＦを１に設定して処理を終了する。
【００４９】
次に、図５を参照して、前回燃焼サイクルにおける燃焼状態に基づいて設定される着火時期判定レベルＳＬについて説明する。図５は、コントローラ４０が気筒毎に実行する着火時期判定レベルＳＬの演算処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【００５０】
ステップＳ２０１では、コントローラ４０は、プレ燃焼期間ΔＳｐｒｅが終了したか否かを判定する。
【００５１】
プレ燃焼期間ΔＳｐｒｅは、図２及び図３に示すように、プレ燃料噴射の着火時期を含み、主燃焼期間ΔＳｍａｉｎと重複しないように主燃焼期間ΔＳｍａｉｎよりも前の所定クランク角範囲、例えば各気筒の圧縮上死点前３０°ＣＡ程度の期間とされる。
【００５２】
コントローラ４０は、プレ燃焼期間ΔＳｐｒｅが終了している場合にはステップＳ２０２の処理を実行し、プレ燃焼期間ΔＳｐｒｅが終了していない場合には処理を終了する。
【００５３】
ステップＳ２０２では、コントローラ４０は、プレ燃焼期間ΔＳｐｒｅの開始時期から終了時期までのノックセンサ４１の検出値に基づいてプレ燃焼期間総積算Ｓｐｒｅを算出する。
【００５４】
ステップＳ２０３では、コントローラ４０は、主燃焼期間ΔＳｍａｉｎが終了したか否かを判定する。
【００５５】
コントローラ４０は、主燃焼期間ΔＳｍａｉｎが終了している場合にはステップＳ２０４の処理を実行し、プレ燃焼期間ΔＳｍａｉｎが終了していない場合には処理を終了する。
【００５６】
ステップＳ２０４では、コントローラ４０は、失火フラグＦが０に設定されているか否かを判定する。
【００５７】
主燃焼が失火しておらず失火判定フラグＦが０に設定されている場合には、コントローラ４０はステップＳ２０５の処理を実行する。これに対して、主燃焼が失火しており失火判定フラグＦが１に設定されている場合には、コントローラ４０はステップＳ２０６の処理を実行する。
【００５８】
ステップＳ２０５では、コントローラ４０は、主燃焼期間ΔＳｍａｉｎの開始時期から終了時期までのノックセンサ４１の検出値に基づいて主燃焼期間総積算値Ｓｍａｉｎを算出する。
【００５９】
ステップＳ２０６では、コントローラ４０は、失火直前の燃焼サイクルにおいて算出された前回の主燃焼期間総積算値を、今回の主燃焼期間総積算値Ｓｍａｉｎとする。なお、前回の主燃焼期間総積算値に限らず、複数回前の主燃焼期間総積算値を使用してもよい。
【００６０】
ステップＳ２０７では、プレ燃焼期間総積算値Ｓｐｒｅを主燃焼期間総積算Ｓｍａｉｎで割って総積算値比Ｒを算出する。
【００６１】
そして、ステップＳ２０８及びＳ２０９において、プレ燃焼期間総積算値Ｓｐｒｅと総積算値比Ｒに基づいて着火時期判定レベルＳＬを設定する。
【００６２】
ステップＳ２０８では、コントローラ４０は、総積算値比Ｒに基づいて、プレ燃焼期間総積算値Ｓｐｒｅに対する補正値を算出する。この補正値は、図６に示す補正テーブルを参照して算出される。図６に示すように、総積算値比Ｒが大きくなるほど補正値は小さくなる。
【００６３】
ステップＳ２０９では、コントローラ４０は、ステップＳ２０７で算出した補正値にプレ燃焼期間総積算値Ｓｐｒｅを乗算することによって着火時期判定レベルＳＬを算出し、着火時期判定レベルＳＬを更新して処理を終了する。
【００６４】
以上により、第１実施形態のエンジン１００の着火時期検出装置では下記の効果を得ることができる。
【００６５】
プレ燃焼や主燃焼が正常であれば総積算値比Ｒは気筒によらずほぼ一定となることに着目し、プレ燃焼期間総積算値Ｓｐｒｅと総積算値比Ｒに基づいて着火時期判定レベルＳＬを設定することで、１つのノックセンサ４１によって各気筒における着火時期を精度よく検出することができる。特に、主燃焼が失火した場合には、失火前の燃焼サイクルにおいて算出された主燃焼期間総積算値を用いて総積算値比Ｒを算出するので、主燃焼失火後に総積算値比Ｒが大きくなって着火時期判定レベルが過剰に小さく設定されるということがなく、失火からの復帰後において着火時期の検出精度の低下を抑制することが可能となる。
【００６６】
（第２実施形態）
第２実施形態におけるエンジン１００の着火時期検出装置は、第１実施形態とほぼ同様の構成であるが、プレ燃焼の燃焼状態に応じてプレ燃料噴射を制御する点において相違する。以下、その相違点を中心に説明する。
【００６７】
第１実施形態において説明したように、着火時期判定レベルＳＬはプレ燃焼期間総積算値Ｓｐｒｅと総積算値比Ｒに基づいて算出されるため、インジェクタ２の噴射ばらつき等に起因してプレ燃焼の燃焼状態が悪化した場合には、着火時期判定レベルＳＬを正確に演算することが困難となるおそれがある。
【００６８】
そこで、第２実施形態のエンジン１００の着火時期検出装置では、プレ燃焼の燃焼状態に応じてプレ燃料噴射を制御する。
【００６９】
図７は、第２実施形態のエンジン１００の着火時期検出装置における着火時期判定レベルＳＬの演算処理を示すフローチャートである。図７においてステップＳ２０１〜ステップＳ２０９における処理は、第１実施形態の図５と同様の処理であるので詳細な説明は省略する。
【００７０】
ステップＳ２０７において総積算値比Ｒを算出した後、コントローラ４０はステップＳ２１０の処理を実行する。
【００７１】
ステップＳ２１０では、コントローラ４０は、基準総積算値比ＲｔとステップＳ２０７で算出した総積算値比Ｒとの差が所定範囲内にあるか否かを判定する。ここで、基準総積算値比Ｒｔは、定数ｓＳｐｒｅを主燃焼期間総積算値Ｓｍａｉｎで割った値であり、プレ燃焼が正常である場合の総積算値比に相当する。
【００７２】
基準総積算値比Ｒｔと総積算値比Ｒとの差が所定範囲内にある場合にはプレ燃焼が正常であると判定し、コントローラ４０はステップＳ２０８、Ｓ２０９の処理を順次実施する。これに対して、基準総積算値比Ｒｔと総積算値比Ｒとの差が所定範囲内にない場合にはプレ燃焼の燃焼性が悪化していると判定し、コントローラ４０はステップＳ２１１〜Ｓ２１３の処理を実行してプレ燃焼の燃焼性の改善を図る。
【００７３】
ステップＳ２１１では、コントローラ４０は、失火フラグＦが０に設定されているか否かを判定する。
【００７４】
主燃焼が失火しておらず失火判定フラグＦが０に設定されている場合には、コントローラ４０はステップＳ２１２の処理を実行する。これに対して、主燃焼が失火しており失火判定フラグＦが１に設定されている場合には、コントローラ４０はステップＳ２１３の処理を実行する。
【００７５】
ステップＳ２１２では、コントローラ４０は通常プレ燃料噴射補正を実施する。この通常プレ燃料噴射補正では、ステップＳ２０２のプレ燃焼期間総積算値ＳｐｒｅとステップＳ２０５の主燃焼期間総積算値Ｓｍａｉｎとから求められた総積算値比Ｒに基づき、プレ燃料噴射量を補正する。具体的には、総積算値比Ｒが小さくなるほど、プレ燃料噴射量を増大補正する。
【００７６】
ステップＳ２１３では、コントローラ４０は失火時プレ燃料噴射補正を実施する。失火時プレ燃料噴射補正では、ステップＳ２０２のプレ燃焼期間総積算値ＳｐｒｅとステップＳ２０６の主燃焼期間総積算値Ｓｍａｉｎとから求められた総積算値比Ｒに基づき、プレ燃料噴射量を補正する。具体的には、総積算値比Ｒが小さくなるほど、プレ燃料噴射量を増大補正する。
【００７７】
主燃焼失火時には主燃焼期間総積算値Ｓｍａｉｎが小さく、総積算値比Ｒが大きくなりすぎるので、主燃焼失火時に通常プレ燃料噴射補正を実施するとプレ燃料噴射量が過剰に増大されてしまい、却ってプレ燃焼の燃焼性が悪化する。本実施形態では、主燃焼失火時に、失火前の燃焼サイクルにおける主燃焼期間総積算値に基づいて算出した総積算値比Ｒを用いてプレ燃料噴射量を補正するので、プレ燃料噴射量を過剰に増大補正することがない。
【００７８】
以上により、第２実施形態のエンジン１００の着火時期検出装置では下記の効果を得ることができる。
【００７９】
プレ燃焼の燃焼性が悪化している場合には、総積算値比Ｒに基づいてプレ燃料噴射量を補正するので、プレ燃焼の異常を抑制することができ、プレ燃焼期間総積算値Ｓｐｒｅと総積算値比Ｒに基づいて算出される着火時期判定レベルＳＬを正確に演算することが可能となる。
【００８０】
また、主燃焼が失火している場合には、失火前の燃焼サイクルにおける主燃焼期間総積算値に基づいて算出した総積算値比Ｒを用いてプレ燃料噴射量を補正するので、プレ燃料噴射量を過剰に増大補正することがない。
【００８１】
（第３実施形態）
第３実施形態におけるエンジン１００の着火時期検出装置は、第１及び第２実施形態とほぼ同様の構成であるが、着火時期の平均化処理の仕方において相違する。以下、その相違点を中心に説明する。
【００８２】
第１実施形態の図４のステップＳ１０９において説明したように、着火時期は今回値と前回までの複数の検出値を用いて平均化処理されて算出される。主燃焼が失火した場合には主燃焼失火時における着火時期を用いて平均化処理を実施するため、失火状態からの復帰後の着火時期が目標着火時期から大きく遅角した値として検出されてしまい、着火時期検出精度が悪化する。
【００８３】
そこで、第３実施形態のエンジン１００の着火時期検出装置では、主燃焼失火後の着火時期の平均化処理における平均回数を制御することで、失火状態からの復帰後における着火時期検出精度の悪化を抑制する。
【００８４】
図８を参照して、図４のステップＳ１０９において実施される着火時期の算出について説明する。
【００８５】
ステップＳ３０１では、コントローラ４０は、失火フラグＦが０に設定されているか否かを判定する。主燃焼が失火しておらず失火判定フラグＦが０に設定されている場合には、コントローラ４０はステップＳ３０２の処理を実行する。これに対して、主燃焼が失火しており失火判定フラグＦが１に設定されている場合には、コントローラ４０はステップＳ３０３の処理を実行する。
【００８６】
ステップＳ３０２では、コントローラ４０は通常平均化処理を実施する。通常平均化処理では、着火時期は、今回値と前回までの複数の検出値を用いて平均化処理される。
【００８７】
ステップＳ３０３では、コントローラ４０は失火フラグＦが１から０に反転したか否かを判定する。
【００８８】
失火フラグＦが反転しておらず主燃焼が失火状態にある場合には、コントローラ４０はステップＳ３０４の処理を実行する。これに対して、失火フラグＦが反転して失火状態から復帰した場合には、コントローラ４０はステップＳ３０５の処理を実行する。
【００８９】
ステップＳ３０４では、コントローラ４０は、目標着火時期と着火時期との差に基づいて着火時期算出のための平均化処理における平均回数を低下させる。平均回数は、平均化処理において遡って使用される過去のデータ数である。
【００９０】
コントローラ４０は、目標着火時期と着火時期との差が大きいほど、平均化処理における平均回数を低下させる。例えば、目標着火時期と着火時期との差が大きくなる主燃焼失火直後には、平均化処理における平均回数を１回とする。
【００９１】
ステップＳ３０５では、コントローラ４０は、失火状態からの復帰後に算出された着火時期を用いて平均化処理を行うように、失火後からの燃焼サイクル数に応じて平均化処理における平均回数を制御する。
【００９２】
コントローラ４０は、図９に示す失火後からの燃焼サイクル数と平均化処理における平均回数との関係に基づき、失火後からの燃焼サイクル数が小さい時には平均回数を低下させ、失火後から所定の燃焼サイクル経過後に徐々に平均回数を増加させる。
【００９３】
以上により、第３実施形態のエンジン１００の着火時期検出装置では下記の効果を得ることができる。
【００９４】
主燃焼失火時は平均化処理における平均回数を低減し、主燃焼失火状態からの復帰後は徐々に平均回数を増加させるので、図１０に示すように、失火状態からの復帰後の着火時期が目標着火時期から大きく遅角した値として検出されることがなく、着火時期検出精度の悪化を抑制することができる。
【００９５】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【００９６】
第１〜第３実施形態では、着火時期判定レベルＳＬの算出に用いる予備噴射としては、プレ燃料噴射に限らず、主噴射の前に噴射することで着火前に空気と燃料の予混合気を形成し、燃焼音の低減を図るパイロット燃料噴射を利用することもできる。
【００９７】
また、第３実施形態のステップＳ３０５においては、図１１（Ａ）に示すように失火後燃焼サイクルの増加に応じて平均回数を増加させた後に所定期間一定としその後再び平均回数を増加させたり、図１１（Ｂ）に示すように失火後燃焼サイクルの増加に応じて平均回数を増加させた後に低下させ、その後再び平均回数を増加させたりするようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１００  エンジン
２  インジェクタ
１０  吸気通路
２０  排気通路
４０  コントローラ
４１  ノックセンサ（加速度センサ）
Ｓ１０６、Ｓ２０５  主燃焼期間積算手段
Ｓ２０３  予備燃焼期間積算手段
Ｓ１１０  失火判定手段
Ｓ１０２  判定レベル設定手段
Ｓ１０９  着火時期検出手段
Ｓ２１０  燃焼状態判定手段
Ｓ２１１〜Ｓ２１３  予備燃料噴射量補正手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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